Orlando Teen Varun Madan usa bacterias probióticas para salvar a las abejas

Como todos los adolescentes, Varun Madan se distrae de su tarea. Una noche, en lugar de leer sobre mariposas para una tarea escolar, accidentalmente se cayó en un agujero de conejo de internet de investigación de abejas. Ese desvío llevó al adolescente de Orlando a competir en una de las ferias de ciencia de escuelas intermedias más grandes de los Estados Unidos esta semana, armado con su plan de salvar a las colonias de abejas del mundo del colapso total.

Madan, ahora en el noveno grado, le contará cómo las abejas polinizan los cultivos agrícolas por valor de miles de millones de dólares en todo el mundo. También le explicará que están muriendo a un ritmo alarmante, un fenómeno misterioso llamado "colapso de colonias" causado por enfermedades, pesticidas y mala nutrición. Pero lo más importante es que te contará sobre un descubrimiento que hizo acerca de las entrañas de las abejas que podrían evitar su desaparición.

"Ha estado sucediendo durante mucho, mucho tiempo", dice Madan. Inverso. "Hay tantas cosas sin éxito que la gente ha intentado con esto". Su ingreso a la feria de ciencia Broadcom MASTERS de la Sociedad para la Ciencia y el Público en Washington, DC este mes fue su plan para salvarlos.

Enamorado de las abejas, Madan conoció a Jamie Ellis, Ph.D., un profesor de entomología en la Universidad de Florida que se especializa en abejas. Ellis le dio la pista a Madan sobre una importante hipótesis importante sobre lo que está impulsando el descenso global de las abejas.

"Me enseñó más acerca de por qué está sucediendo esto, y su hipótesis principal fue que su falta de inmunidad causa la falta de resistencia a estos factores externos de estrés, como parásitos, plagas, depredadores, todo eso", dice Madan. Inmediatamente, el papel desempeñado por el microbioma intestinal humano en la inmunidad vino a la mente. La galaxia de bacterias, levaduras y virus que viven en el tracto digestivo humano es esencial para la salud general. Así como un microbioma alterado perjudica el desarrollo y la función inmunológica en los humanos, pensó, tal vez lo mismo les está sucediendo a las abejas. Tan pronto como regresó a su hogar en Orlando, se lanzó a la investigación, descubriendo que de las 13 bacterias benéficas en el microbioma de la abeja, dos se encuentran en los humanos.

Usó uno llamado Bifidobacterium infantis para probar su hipótesis de que los cambios en el microbioma intestinal de las abejas estaban llevando a su desaparición.

El colmenar local de Madan, la Asociación de Apicultores de Azahar, apoyó mucho el trabajo de Madan. "Tuve la suerte de tener cinco colmenas, porque un estudiante de secundaria que pedía algunas colmenas de abejas, generalmente decían que no", recuerda. "¡Pero tengo cinco colmenas enteras!"

A lo largo del invierno, cuando no hay tantas flores para que las abejas se alimenten, los apicultores proporcionan tarros de masón de solución de azúcar para simular la dieta natural de néctar de las abejas. Esto le dio a Madan la oportunidad de controlar experimentalmente lo que consumían sus abejas, ya que esencialmente solo comían de la jarra durante todo el invierno.

En los tarros de albañil que alimentaban sus cinco colmenas, Madan puso diferentes niveles de B. infantis bacterias Dos colmenas obtuvieron una alta concentración de bacterias, dos colmenas obtuvieron un poco menos y la quinta colmena no obtuvo ninguna: el grupo de control. Durante seis semanas, supervisó cuatro indicadores diferentes de la salud de la colmena: valores de forrajeo (cuántas abejas entran y salen de la colmena para devolver los alimentos), la masa de miel, la población y la producción de crías (cuántas larvas produce la colmena).

Para determinar las poblaciones de abejas, Madan tomó fotografías de cada marco en la colmena, estimó el número de abejas en ella y luego multiplicó ese número por el número total de marcos en la colmena. "Obviamente, sería irracional contarlos todos", dice. Para la producción de crías, él también contó las larvas. Utilizó con esmero un contador de manos para contar cuántas abejas entraron y salieron en diez minutos durante sus observaciones quincenales. Pesar el bloque inferior de cada colmena indicaba una masa de miel, ya que es donde gotea todo. "Lo que fue más dulce, lo siento, lo que sea más pesado, lo registraríamos", dice.

Madan rápidamente tuvo una idea de las dificultades del trabajo de campo. "Esto no vino sin mi daño", dice. “¡Sacamos las colmenas y me picaron 42 veces! Una vez en mi ombligo! ¿Pero sabes que? ¡Es ciencia! Y estoy muy contento de haber tenido supervisión. De lo contrario, ese 42 podría haberse convertido fácilmente en cuatrocientos algo. ”Al volver a contar los peligros de la apicultura, sale el artista en Madan. Como cantante y actor, utiliza las habilidades de su intérprete para convertir la sección de "métodos" de un papel en una historia apasionante.

Con la supervisión de los apicultores adultos, Madan sobrevivió para capturar todos sus datos, probando su importancia con la ayuda de académicos mejor equipados para realizar análisis estadísticos.

Tal como lo predijo su hipótesis, los cambios en las entrañas de las abejas cambiaron la salud de la colmena. Las colmenas que recibieron la baja dosis de B. infantis produjo más larvas, produjo más miel y sostuvo poblaciones más grandes de abejas adultas. Las colmenas en dosis altas produjeron más larvas que el control, pero no tantas como la colmena en dosis bajas. Sin embargo, no encontró ninguna diferencia estadísticamente significativa en los valores de forrajeo.

Cameron Jack, un investigador de abejas de la Universidad de Florida, es uno de los adultos que se acercó para ayudar a Madan a presentar su trabajo públicamente, enseñándole a navegar, quizás lo más importante para el investigador en ciernes: cómo evitar exagerar El significado de sus hallazgos. Le impresionó la rapidez con que Madan comprendió la forma en que la ciencia debe presentarse en un entorno profesional.

"Es agradable ver a algunos niños que realmente están captando algunos conceptos científicos importantes que muchos adultos no entienden: es necesario tener múltiples repeticiones y algo que sea estadísticamente detectable antes de poder hacer una suposición educada", dice Jack. Inverso. "Gran parte del público en general no se da cuenta de esas cosas, y hay mucha ciencia basura que la gente toma como verdad, pero eso es porque no tienen conocimiento de cómo funciona la ciencia. Es agradable ver a una generación más joven comprendiendo eso ".

Con esas habilidades, Madan hizo una presentación en Broadcom MASTERS esta semana, ganando uno de los 30 títulos finalistas a nivel nacional. A pesar de que no se llevó el premio mayor a casa, Madan no se deja intimidar, ahora se centra en los efectos microscópicos de B. infantis en el interior de las abejas.

"¿Realmente afectó el intestino real de las abejas? Ese es el proyecto de este año ", dice. “Quiero ver si esta bacteria puede realmente eliminar este patógeno llamado nosema, que se encuentra en el intestino de la abeja. Si lo hace, esta bacteria se puede probar de una vez por todas que es realmente buena ".